DE1120600B

DE1120600B - Electrolytic capacitor

Info

Publication number: DE1120600B
Application number: DES51334A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Phys Werner Kugelstadt
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1956-11-22
Filing date: 1956-11-22
Publication date: 1961-12-28

Description

Elektrolytkondensator umgibt, ist allseitig gewölbt und daher besonders widerstandsfähig gegenüber äußerem Druck.Surrounds the electrolytic capacitor, is curved on all sides and therefore special resistant to external pressure.

In dem Ausführungsbeispiel nach Fig.1 ist das Gehäuse 1 als Kathode ausgebildet - es besteht aus Silber - und in dem Gehäuse 1 befindet sich als Anode ein Körper 8 aus gesintertem Tantalpulver. Der Körper 8 weist eine zentrale Bohrung 27 auf, die seinen Verlustfaktor erniedrigt.In the exemplary embodiment according to FIG. 1, the housing 1 is designed as a cathode - it consists of silver - and a body 8 made of sintered tantalum powder is located in the housing 1 as an anode. The body 8 has a central bore 27 which lowers its loss factor.

Der Sinterkörper 8 ruht auf Warzen 9 - beispielsweise drei Warzen - die aus einem Ventilmetallblech 10 herausgearbeitet sind, und ist mit diesen Warzen beispielsweise verschweißt.The sintered body 8 rests on warts 9 - for example three warts - which are machined from a valve metal sheet 10 , and is, for example, welded to these warts.

Das Ventilmetallblech 10, das beispielsweise aus Tantal besteht, weist auf der dem Anodenkörper 8 abgewandten Seite eine weitere Warze 11 auf, an die ein Nichtventihnetalldraht 12, beispielsweise aus Kupfer, als Elektrodenzuleitung befestigt, beispielsweise angeschweißt ist. Die Schweißung kann mittels des Lichtbogenschweißverfahrens vorgenommen werden.The valve metal sheet 10, which consists for example of tantalum, has on the side facing away from the anode body 8 a further protrusion 11 to which a non-valve metal wire 12, for example made of copper, is attached, for example welded, as an electrode lead. The welding can be done by means of the arc welding process.

Die Ventilmetallscheibe 10 ist durch elektrisch isolierende und gegenüber dem Elektrolyten 25 beständige Dichtungen 13 und 18 gegenüber dem Gehäuse 1 elektrisch isoliert und überdies sind diese Dichtungen derart ausgebildet, daß die Verbindungsstelle 14 des Elektrodenzuleitungsdrahtes 12 zu dem Ventilmetallblech 10 nicht von dem Elektrolyten 25 berührt werden kann. Die Erfindung bezieht sich auf einen Elektrolytkondensator in einem gasdichten Gehäuse, dessen Anodenkörper aus einem Sinterkörper mit tablettenähnlicher Form besteht, der mit einer aus dem Anodenmaterial bestehenden Blechplatte mechanisch und elektrisch leitend verbunden ist.The valve metal disk 10 is electrically isolated from the housing 1 by electrically insulating seals 13 and 18 which are resistant to the electrolyte 25, and these seals are also designed in such a way that the connection point 14 of the electrode lead wire 12 to the valve metal sheet 10 cannot be touched by the electrolyte 25 . The invention relates to an electrolytic capacitor in a gas-tight housing, the anode body of which consists of a sintered body with a tablet-like shape, which is mechanically and electrically conductively connected to a sheet metal plate made of the anode material.

Beider Herstellung dieser Kondensatoren sind eine Reihe von Forderungen zu beachten: Von besonderer Wichtigkeit ist es, den Anodenkörper mechanisch sicher und schüttelfest im Gehäuse zu befestigen. Bei den bisher bekannten Konstruktionen wird diese Befestigung im allgemeinen, dadurch hergestellt, daß der Anodensinterkörper auf ein aus dem Anodenmaterial bestehendes Blech unmittelbar aufgesintert wird, welches dann isoliert im Gehäuse befestigt wird. Eine derartige Befestigung hat vor allem den Nachteil, daß die Seite des Anodenkörpers, die zur Befestigung dient, dabei kapazitiv unwirksam wird.There are a number of requirements in the manufacture of these capacitors Note: It is of particular importance that the anode body is mechanically secure and to be fixed in the housing in a shake-proof manner. With the previously known constructions this attachment is generally produced by the fact that the anode sintered body is sintered directly onto a sheet made of the anode material, which is then isolated in the housing. Such an attachment has especially the disadvantage that the side of the anode body that is used for fastening, thereby becomes capacitively ineffective.

Dieser Nachteil wird durch die Erfindung vermieden und trotzdem eine schüttelfeste Verbindung dadurch erreicht, daß erfindungsgemäß der Sinterkörper unmittelbar auf Vorsprüngen oder warzenartigen Gebilden der Blechplatte aufliegt und an diesen Stellen mit der Unterlage verbunden, insbesondere verschweißt ist.This disadvantage is avoided by the invention and still one Shake-proof connection achieved in that, according to the invention, the sintered body rests directly on projections or wart-like structures on the sheet metal plate and is connected, in particular welded, to the base at these points.

Einzelheiten einer weiteren Ausbildung der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung eines Ausführungsbeispieles.Details of a further embodiment of the invention emerge from the description of an exemplary embodiment.

Fig. 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Elektrolytkondensator im Schnitt.Fig. 1 shows an electrolytic capacitor according to the invention in section.

Fig. 2 gibt eine besondere Ausbildung des Einfüllstutzens seines Elektrolytkondensators wieder.Fig. 2 shows a special design of the filler neck of its electrolytic capacitor again.

Der erfindungsgemäße Elektrolytkondensator besteht aus einem Gehäuse 1, das die Form einer Glocke aufweist. Der Einfüllstutzen 2 befindet sich am höchsten Punkt dieser Glocke; er ist hohlzylindrisch ausgebildet und weist sowohl ein Innengewinde 3 als auch ein Außengewinde 4 auf. Mit dem Außengewinde 4 ist er - etwa auf einer Grundplatte - zu befestigen.The electrolytic capacitor according to the invention consists of a housing 1, which has the shape of a bell. The filler neck 2 is at the highest Point that bell; it is designed as a hollow cylinder and has both an internal thread 3 and an external thread 4. With the external thread 4 he is - for example on one Base plate - to be attached.

In dem Innengewinde 3 ist eine aus dem Gehäusematerial bestehende Madenschraube 5 vorgesehen, die mit ihrem Konus 6 als Abdichtung des Elektrolytkondensatorgehäuses dient. Diese Dichtung kann auch entsprechend Fig.2 als überdruckventil ausgebildet werden, indem die mit einer axialen Bohrung 24 versehene Madenschraube 5 a eine Kunststoffscheibe definierter Druckfestigkeit 7 (z. B. Polytetrafluoräthylen) an die nunmehr senkrecht zur Achse ebene Dichtfläche 28 anpreßt.A grub screw 5 made of the housing material is provided in the internal thread 3, which with its cone 6 serves as a seal for the electrolytic capacitor housing. This seal can Fig.2 are formed as a pressure relief valve and accordingly, by which is provided with an axial bore 24 set screw 5 a is a plastic disc-defined compressive strength 7 (z. B. polytetrafluoroethylene) to the now plane perpendicular to the axis of the sealing surface 28 presses.

Der Teil des Gehäuses 1, der den Elektrolyten 25 Der Rand 15 des glockenförmigen Gehäuses 1 ist nach innen umgebördelt. Innen auf dem umgebördelten Rand 15 ruht eine mit einem Loch versehene Scheibe 17. Diese Scheibe 17 preßt das Ventihnetallblech 10 und die Dichtungen 13 und 18 auf eine Schulter 19 in der Wandung des Gehäuses 1. Die in das Ventilmetallblech 10 eingeprägte Sicke 16 erhöht die Abdichtung. Durch das Loch in der Scheibe 17 ist der Zuleitungsdraht 12 zur Anode 8 geführt. Die Scheibe 17 besteht etwa aus verzinntem Eisen oder aus metallisierter Keramik und ist mit dem umgebördelten Rand 15 des Gehäuses 1 verlötet (Lötstellen 20). Der Zuleitungsdraht 12 ist durch eine Druckglasdurchführung 23, die ein Röhrchen 22 umschließt, mit der Scheibe 17 verbunden (Lötstellen 21). The part of the housing 1 which contains the electrolyte 25. The edge 15 of the bell-shaped housing 1 is flanged inward. Inside on the beaded edge 15 rests a disc 17 provided with a hole. This disc 17 presses the valve metal sheet 10 and the seals 13 and 18 onto a shoulder 19 in the wall of the housing 1. The bead 16 embossed in the valve metal sheet 10 increases the seal . The lead wire 12 is led to the anode 8 through the hole in the disk 17 . The disk 17 consists for example of tin-plated iron or of metallized ceramic and is soldered to the beaded edge 15 of the housing 1 (solder points 20). The lead wire 12 is connected to the disk 17 (solder points 21) through a pressure glass feed-through 23 which encloses a tube 22.

Wie ersichtlich, ist das Gehäuse 1 allseitig verlötet, also gasdicht. Die mit dem Elektrolyten 25 in Verbindung stehenden Teile des Gehäuses 1 bestehen aus Silber, aus Tantal und aus Kunststoff, sind also gegenüber stark schwefelsauren Elektrolyten unempfindlich. Der Elektrodenzuleitungsdraht 12 sitzt fest in der Glasdurchführung 23 und es ist daher die Kontaktstelle 14 dieses Drahtes 12 mit dem Tantalblech 10 keinen mechanischen Beanspruchungen ausgesetzt, wenn der Elektrodenzuleitungsdraht 12 außerhalb des Gehäuses 1 verbogen wird. Die Kontaktstelle 14 kommt wegen der Dichtungen 13 und 18 nicht mit dem Elektrolyten in Berührung.As can be seen, the housing 1 is soldered on all sides, that is to say gas-tight. The parts of the housing 1 that are connected to the electrolyte 25 consist of silver, tantalum and plastic, and are therefore insensitive to electrolytes with strong sulfuric acid. The electrode lead wire 12 is firmly seated in the glass feed-through 23 and the contact point 14 of this wire 12 with the tantalum sheet 10 is therefore not exposed to any mechanical stresses when the electrode lead wire 12 is bent outside the housing 1. The contact point 14 does not come into contact with the electrolyte because of the seals 13 and 18.

Bei der Herstellung des Kondensators werden in das glockenförmige Gehäuse 1 die mit den Dichtungen 13 und 18 versehene Tantalscheibe 10 mit angeschweißtem Sinterkörper 8 und angeschweißter Elektrodenzuleitung 12, ein Druckverteilungsring 26, dann die Scheibe 17 eingesetzt und daraufhin wird der Rand des Gehäuses 15 umgebördelt und an der Scheibe 17 festgelötet. Dann wird die Glasdurchführung 23 aufgesetzt und sowohl mit dem Elektrodenzuleitungsdraht 12 als auch mit der Scheibe 17 verbunden. Nach diesen Arbeitsgängen ist der Kondensator mechanisch fertiggestellt. Erst dann wird der Elektrolyt 25 über den Einfüllstutzen 2 eingefüllt, und zwar bis etwa oberhalb des oberen Randes des Gehäuses 1. Dann wird das Überdruckventil? eingesetzt und die Madenschraube 5 in den Einfüllstutzen bzw. nur die Madenschraube mit dem Konus 6 eingedreht. Überschüssige Elektrolytflüssigkeit tritt in den Bereich oberhalb der Madenschraube 5 aus und wird entfernt. Der Elektrolyt füllt dann blasenfrei den Innenraum des Gehäuses 1.During the manufacture of the capacitor, the tantalum disk 10 provided with the seals 13 and 18 with welded-on sintered body 8 and welded electrode supply line 12, a pressure distribution ring 26, then the disk 17 are inserted into the bell-shaped housing 1 and then the edge of the housing 15 is flanged and attached the disk 17 is soldered on. The glass feed-through 23 is then put in place and connected both to the electrode lead wire 12 and to the pane 17. After these operations, the capacitor is mechanically finished. Only then is the electrolyte 25 filled in via the filler neck 2, namely up to approximately above the upper edge of the housing 1. Then the pressure relief valve? inserted and the grub screw 5 screwed into the filler neck or only the grub screw with the cone 6. Excess electrolyte fluid escapes into the area above the grub screw 5 and is removed. The electrolyte then fills the interior of the housing 1 without bubbles.

Da der Einfüllstutzen 2 mit dem Gehäuse 1 aus einem Stück besteht und im Verhältnis zum Gehäuse relativ groß ist, ist er als stabiles Befestigungsmittel für den Kondensator ausgebildet.Since the filler neck 2 with the housing 1 consists of one piece and is relatively large in relation to the housing, it is used as a stable fastening means designed for the capacitor.

Claims

PATENT CLAIMS- 1. Electrolytic capacitor in a gas-tight housing, the anode body of which consists of a sintered body with a tablet-like shape, which is mechanically and electrically conductively connected to a sheet metal plate made of the anode material, characterized in that the sintered body (8) directly on projections (9) or wart-like structures on the sheet metal plate (10) and connected, in particular welded, to the base at these points.

2. Electrolytic capacitor according to claim 1, characterized in that the valve metal sheet (10) on the side facing away from the anode (8) has a protrusion (11) to which a non-valve metal wire (12) is attached as an electrode lead.

3. Electrolytic capacitor according to claim 1 or 2, characterized in that the valve metal sheet (10) is electrically insulated from the housing (1) by electrically insulating seals (13 and 18) which are resistant to the electrolyte (25), and these seals (13 and 18) are designed in such a way that the connection point (14) of the electrode lead wire (12) to the valve metal sheet (10) cannot be touched by the electrolyte (25).

4. Electrolytic capacitor after one or more of claims 1 to 3, characterized in that at least that part of the housing (1) which surrounds the electrolyte (25) is curved on all sides.

5. electrolytic capacitor according to one or more of claims 1 to 4, characterized characterized in that the part of the housing (1) which surrounds the electrolyte (25), has the shape of a bell and that the filler neck (2) is at the highest point this bell is located.

6. Electrolytic capacitor according to one or more of the claims 1 to 5, characterized in that the edge (15) of the bell-shaped housing (1) is crimped inwards that the inside on the crimped edge (15) with a a disc (17) provided with a hole rests, that this disc (17) the valve metal sheet (10) and the seal (13) presses against the wall of the bell-shaped housing (1) and that through the hole in the disc (17) the lead wire (12) to the anode (8) is led.

7. electrolytic capacitor according to claim 6, characterized in that the disc (17) is soldered to the beaded edge (15) of the housing (1). -

8. electrolytic capacitor according to claim 7, characterized in that the lead wire _ (12) is connected airtight to the disc (17) via a glass bead (23).

9. Electrolytic capacitor according to one or more of Claims 1 to 8, characterized in that that the anode body (8) has a central bore (27).

10. Electrolytic capacitor according to one or more of claims 1 to 9, characterized in that a Part of the housing (1) is designed as a filler neck (2) into which, after mechanical Completion of the capacitor, the electrolyte (25) is to be filled and that this Filler neck (2) designed as a means for fastening the electrolytic capacitor is.

11. Electrolytic capacitor according to one or more of claims 1 to 10, characterized in that the filler neck (2) is hollow cylindrical, that it has an internal thread (3) and an external thread (4) that in the internal thread (3) with one an axial hole (24) provided grub screw (5a) is provided and that this grub screw (5) holds a pressure relief valve (7), which closes the interior of the electrolytic capacitor housing (1), in its position, or that the grub screw (5) is conical is and with its conical part (6) seals the housing.

12. Electrolytic capacitor according to claim 11, characterized in that the pressure relief valve (7) from opposite the electrolyte (25) is made of resistant plastic. Considered publications: German utility model No. 1707 301, 1729 292; British Patent No. 760 761; Austrian Patent No. 139 994; French patent specification No. 743 502; U.S. Patents Nos. 1695,989, 1979,916, 2,617,863, 2,743,399, 2,758,258, 2,766,408.